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Lastmanagement

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

10.09.2020

Letztes Update

18.08.2022

 

Lastmanagement – Erläuterung, Bedeutung für die Energiewende und Lastmanagementpotenziale

Inhalt des Wiki-Artikel

Lastmanagement und seine Potenziale im Rahmen der Energiewende in Deutschland

Unter Lastmanagement werden zielgerichtete Maßnahmen zur Anpassung des Leistungsbedarfs an die verfügbaren Kapazitäten verstanden. Der englische Begriff „Demand Side Management“ wird synonym verwendet. Sowohl im Stromsektor als auch im Mobilitätsbereich finden Maßnahmen zur Steuerung von Lasten Anwendung. Durch intelligentes Lastmanagement werden Schwankungen im Stromnetz, die durch den Einsatz erneuerbarer Energien vorkommen, ausgeglichen und Flexibilität gewährleistet. An Ladestationen für Elektroautos regelt ein Lastmanagementsystem die Leistung, damit der Netzanschluss optimal ausgelastet und keine Verstärkung der Anschlussleistung nötig ist.

Lastmanagement im Rahmen der Energiewende

Für die in Deutschland geplante Energiewende hat das Lastmanagement eine zentrale Bedeutung. Der Bedarf an Flexibilität wächst mit dem vermehrten Einsatz von regenerativen Energien in der Stromversorgung. Für Unternehmen aus der Industrie und dem produzierenden Gewerbe eröffnet sich die Möglichkeit, durch den Einsatz eines effizienten Energie- und Lastenmanagementsystems zusätzliche Erlöse zu generieren. Mittels Lastmanagement kann die Stromnachfrage zu bestimmten Zeiten gezielt gesenkt oder erhöht werden, vor allem verschiebbare Lasten in Unternehmen können dafür zum Einsatz kommen. So leistet das Lastmanagement nicht nur einen wichtigen Beitrag zur Ausgleichung von Fluktuationen bei der Stromerzeugung, sondern stellt auch Systemdienstleistungen für den zuverlässigen Betrieb der Stromnetze zur Verfügung.

Von Unternehmen aus der Industrie und dem Gewerbe wird Lastmanagement schon lange angewendet, um kostenintensive Lastspitzen im Betrieb zu reduzieren. Diese Art des Regelns von Lasten ist als Spitzenlastmanagement bekannt. Die Unternehmen wenden es an, weil neben dem Arbeitspreis für bezogene Energie ab einer gewissen Menge des jährlichen Strombezugs ein Leistungsentgelt fällig ist, dessen Preis von der maximal bezogenen Leistung abhängig ist. Durch Spitzenlastmanagement lassen sich die Kosten reduzieren.

Lastmanagement gibt es auch in einzelnen Haushalten in Form von Nachtspeicherheizungen und Wärmepumpen. Bislang hat die Nutzung dieser Technologien zu einer Glättung der Gesamtlast in Deutschland geführt. Mit dem vermehrten Einsatz erneuerbarer Energien ist jedoch eine Glättung der Residuallast anzustreben. Als Residuallast wird der Teil der Stromnachfrage bezeichnet, der nicht durch regenerative Energien versorgt wird. Dazu muss das Lastmanagement dynamisch und für verschiedene Anwendungsfälle im Stromversorgungssystem nutzbar sein.

Nicht nur betriebliche Lasten im eigentlichen Sinne sind für ein intelligentes Lastenmanagement tauglich, auch Stromerzeugungsanlagen lassen sich flexibler gestalten. Zum Beispiel können Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) die Nachfrage an Strom in Zeiten mit einer geringen Einspeisung aus regenerativen Energien ins Stromnetz decken und bei einer hohen Einspeisung gedrosselt werden. Durch die Kombination mit Wärmepumpen lassen sich betriebliche KWK-Anlagen weiter flexibilisieren. Darüber hinaus können Netzersatzanlagen zur Systemstabilität beitragen.

Lastmanagementpotenziale in Deutschland

In der Industrie, in Haushalten sowie im Gewerbe und Handel gibt es noch Potenziale für Lastmanagement. Das technische Lastmanagementpotenzial verteilt sich in Deutschland ungleich auf die drei Bereiche und liegt insgesamt bei 15 Gigawatt. Ob Potenzial wirtschaftlich erschlossen werden kann, ist davon abhängig, wie aufwändig die Erschließung ist. Für die Lastverschiebung sind je nach Sektor verschiedene Prozesse und Anwendungen geeignet.

Industrie:

  • Holzschliff, Herstellung von Papier, Karton und Pappe
  • Aluminium-, Kupfer- und Zink-Elektrolyse
  • Herstellung von Elektrostahl
  • Zement- und Rohmühlen
  • Chlorelektrolyse
  • Klimatisierung und Prozesswärme
  • Bereitstellung von Prozesskälte und Druckluft
  • Lüftungsprozesse
  • Abwasserbehandlung

Haushalte:

  • Wärmepumpen
  • Speicherheizungen
  • Klimaanlagen
  • Umwälzpumpen und Warmwasseraufbereitung
  • Kühl- und Gefrierschränke

Gewerbe und Handel:

  • Bereitstellung von Prozesskälte und -wärme
  • Belüftung, Klimatisierung und Raumwärme

Die Industrie verfügt über ein technisches Lastmanagementpotenzial von 5,8 Gigawatt, das der Haushalte liegt bei 7,3 Gigawatt, während Gewerbe und Handel nur ein Potenzial von 2,1 Gigawatt bieten.1

Lastmanagement in Europa und den USA

In manchen Ländern wird Lastmanagement bereits seit längerer Zeit zur Flexibilisierung der Stromnachfrage und vor allem zur Sicherung der Systemstabilität eingesetzt. Die Steuerung der Nachfrage ist in Frankreich aufgrund des hohen Anteils an Kernenergie in der Stromerzeugung etabliert. Nachtspeicherheizungen werden eingesetzt, um den Strom von Kernkraftwerken auch nachts zu nutzen. Lastmanagementpotenziale bestehen mit rund 9 Gigawatt besonders in den Haushalten und im Gewerbe, also bei Kleinverbrauchern, während die Industrie ein Potenzial von etwa 6 Gigawatt aufweist. In Frankreich gibt es auf die gemeinsame Vermarktung von flexiblen Lasten zur Wahrung der Systemstabilität spezialisierte Dienstleistungsunternehmen.

Großbritannien hat das Programm „Frequency-Control by Demand-Management“ initiiert, das bilaterale Verträge mit abschaltbaren Lasten vorsieht. Dabei dienen die Lastreduktionen dazu, die Frequenzhaltung im britischen Übertragungsnetz zu gewährleisten. Die Systemstabilität sicherstellen soll darüber hinaus die Fast-Reserve, im Rahmen derer der britische Übertragungsnetzbetreiber National Grid Stromlieferungen und -abnahmen von Stromerzeugern und Abnehmern kauft. Ebenso wie beim Frequency-Control-Programm gibt es bei der Fast-Reserve reguläre Ausschreibungen und bilaterale Verträge.

In den USA hat sich ein eigenständiger Markt für das Lastmanagement entwickelt, auf dem abschaltbare Lasten, vor allem aus der Industrie und dem Gewerbe, vermarktet werden. Eines der größten Unternehmen kann um die 13 000 flexible Lasten steuern. Abschaltbare Lasten werden nach Kundenwunsch und Region zusammengefügt und über einen Pool veräußert. Hauptsächlich sollen auf diese Weise extreme Lastspitzen im Stromnetz und der Notfallvorsorge vermieden werden. Diese treten nur relativ selten auf, so dass sich am Lastmanagement nicht nur Unternehmen als typische Bereitsteller flexibler Lasten, sondern auch Bildungseinrichtungen und öffentliche Gebäude beteiligen können.2

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